In在Al(100)表面的偏析行为及其对Al表面溶解电势的影响
通过周期性层状模型,利用密度泛函理论研究了In在Al(100)表面的偏析趋势、扩散过程及其影响Al表面溶解电势的规律。计算结果表明:1) In在Al(100)表面的偏析能为-1.07eV,具有强烈的向表面偏析的趋势;2)当In原子从Al(100)表面第二层扩散偏析至表面层时,系统的能量降低了0.64eV,最大的扩散迁移壁垒为0.34eV;而从表面更内层向表面第二层扩散时系统能量基本保持不变,扩散需要克服的能量壁垒为0.80eV,说明In原子在Al(100)表面只能由体内向表面扩散偏析。这表明In扩散偏析到Al(100)表面在热力学上是容易进行的;3)当Al(100)表面层偏析In的覆盖度为1/9,1/4,1/2和3/4ML(monolayer)时,表面铝原子的化学势与纯铝的相比分别升高了0.05、0.17、0.31和0.41eV,表面Al原子的溶解电势分别偏移了-0.02、-0.06、-0.10和-0.14V。溶解电势向负的偏移,表明含In的Al(100)表面铝原子的更容易溶解了。
铟元素 铝元素 表面偏析 溶解电势 密度泛函理论
刘建才 张新明 陈明安 朱兵 唐建国 刘胜胆
中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410083
国内会议
长沙
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1-10
2010-06-19(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)